霸县凹陷是冀中坳陷的一个主力油气凹陷,同时也是华北油田勘探的重点地区之一,目前霸县凹陷还有近70%的剩余油气资源没有找到,研究其中深层储层对霸县凹陷油气勘探和开发具有重要指导意义。本论文以冀中霸县凹陷古近系中深层的沙河街组为研究对象,以沙三段和沙四段为主要目的层段,研究的储层深度大于3000m,以霸县凹陷岔高鄚地区和文安斜坡带两个构造带为主要研究区域。在霸县凹陷古近系沙河街组沉积特征研究和大量相关文献资料调研的基础上,以沉积岩石学、储层地质学和成岩作用理论等相关理论为指导,以大量薄片鉴定分析统计为依据,结合粘土X衍射、有机质Ro反射率、碳氧同位素、流体包裹体、阴极发光、扫描电镜、岩心物性、地层压力等资料,研究了霸县凹陷沙河街组三段和四段储层岩石学特征、孔隙结构特征以及成岩作用特征,论述其主要类型、特征及对储层物性的影响。在此基础上建立储层形成与演化模式,并分析控制影响储层的因素。本文主要取得了以下主要认识和成果:(1)霸县凹陷沙三段和沙四段具有较高的长石及岩屑成分,平均含量20%~40%。低的成分成熟度为储集砂岩后期的溶蚀奠定了有利的物质基础。文安斜坡带和岔高鄚地区无论沙三段与沙四段储集砂岩都以岩屑长石砂岩和长石砂岩为主。(2)霸县凹陷沙三段和沙四段储层溶解作用较为发育,使得次生孔隙较原生孔隙更为发育,二者对总面孔率的贡献值分别为73%和58%。沙三段和沙四段储层相比较而言,沙三段的总面孔率高于普遍埋藏深度更大的沙四段,但沙四段却有比沙三段更为发育的原生孔隙,同时微裂缝也相对发育,发育的异常高压是沙四段原生孔隙保存的机制。(3)霸县凹陷沙三段和沙四段砂岩的胶结物构成种类较单调,碳酸盐矿物(方解石、白云石、菱铁矿)是其含量最高的胶结物,含量接近90%,自生石英和自生高岭石次之,含极少量的绿泥石和其它自生矿物在数量上对储层没有实质性影响。(4)利用University of Regina,Canada实验室激光微区测试的方解石胶结物碳氧同位素结果和前人包裹体测试数据,分析确定沙三段和沙四段方解石胶结物主要形成时间在于中成岩A期这个阶段;围绕本次研究的霸县凹陷古近系沙河街组镜质体反射率、最大热解峰温、包裹体均一温度、扫描电镜、X衍射等资料分析数据,将霸县凹陷沙三段和沙四段成岩变化划分为同生阶段、早成岩阶段A~B期和中成岩阶段A~B期这几个期次,没经历到晚成岩阶段。(5)霸县凹陷古近系中深层储层控制因素包括沉积控制因素、成岩作用控制因素、地层压力控制因素和烃类侵位控制因素等。沉积因素间接控制储层物性,是储层发育的先天因素;成岩作用是储层发育影响的决定性后天因素,显著影响储层的质量,其中溶蚀作用是霸县凹陷储层中相对优质储层发育控制因素;发育异常高压是埋藏深度更大的储层原生孔隙保存的机制。(6)通过分析化验资料、测井资料及已有钻井岩芯(壁芯)测试等资料综合研究,结合碎屑岩储层孔隙度和渗透率类型划分标准,建立了霸县凹陷沙河街组三段和四段储层分类(分级)标准。